Si est un schéma lisse sur un corps parfait de caractéristique , et si est le faisceau des opérateurs différentiels sur [7], on sait que donner une action de sur un -module équivaut à donner une suite infinie de -modules descendant par les itérés de l’endomorphisme de Frobenius de [5]. Nous montrons que ce résultat peut être généralisé au cas d’un morphism lisse qui est une déformation infinitésimale d’un morphisme de caractéristique , munie de relèvements des morphismes de Frobenius. Nous montrons aussi qu’il s’étend aux schémas formels adiques tels que appartienne à un idéal de définition. Ce résultat a été utilisé par dos Santos [12] pour relever les -modules de la caractéristique à la caractéristique en contrôlant le groupe de Galois différentiel du relèvement.
If is a smooth scheme over a perfect field of characteristic , and if is the sheaf of differential operators on [7], it is well known that giving an action of on an -module is equivalent to giving an infinite sequence of -modules descending via the iterates of the Frobenius endomorphism of [5]. We show that this result can be generalized to any infinitesimal deformation of a smooth morphism in characteristic , endowed with Frobenius liftings. We also show that it extends to adic formal schemes such that belongs to an ideal of definition. In [12], dos Santos used this result to lift -modules from characteristic to characteristic with control of the differential Galois group.
@article{BSMF_2012__140_3_441_0, author = {Berthelot, Pierre}, title = {A note on Frobenius divided modules in mixed characteristics}, journal = {Bulletin de la Soci\'et\'e Math\'ematique de France}, volume = {140}, year = {2012}, pages = {441-458}, doi = {10.24033/bsmf.2632}, zbl = {1277.14016}, language = {en}, url = {http://dml.mathdoc.fr/item/BSMF_2012__140_3_441_0} }
Berthelot, Pierre. A note on Frobenius divided modules in mixed characteristics. Bulletin de la Société Mathématique de France, Tome 140 (2012) pp. 441-458. doi : 10.24033/bsmf.2632. http://gdmltest.u-ga.fr/item/BSMF_2012__140_3_441_0/
[1] « -modules arithmétiques. I. Opérateurs différentiels de niveau fini », Ann. Sci. École Norm. Sup. 29 (1996), p. 185-272. | Numdam | MR 1373933 | Zbl 0886.14004
-[2] -, « -modules arithmétiques. II. Descente par Frobenius », Mém. Soc. Math. Fr. (N.S.) 81 (2000). | Numdam | Zbl 0948.14017
[3] -, « Introduction à la théorie arithmétique des -modules », Astérisque 279 (2002), p. 1-80. | Zbl 1098.14010
[4] Notes on crystalline cohomology, Princeton Univ. Press, 1978. | MR 491705 | Zbl 0383.14010
& -[5] « Flat vector bundles and the fundamental group in non-zero characteristics », Ann. Scuola Norm. Sup. Pisa Cl. Sci. 2 (1975), p. 1-31. | Numdam | MR 382271 | Zbl 0322.14009
-[6] « Éléments de géométrie algébrique. IV. Étude locale des schémas et des morphismes de schémas. III », Publ. Math. I.H.É.S. 28 (1966). | Numdam | Zbl 0144.19904
-[7] -, « Éléments de géométrie algébrique. IV. Étude locale des schémas et des morphismes de schémas IV », Publ. Math. I.H.É.S. 32 (1967). | Numdam | Zbl 0135.39701
[8] -, « Crystals and the de Rham cohomology of schemes », in Dix Exposés sur la Cohomologie des Schémas, North-Holland, 1968, p. 306-358. | MR 269663 | Zbl 0215.37102
[9] « Les suites spectrales associées au complexe de de Rham-Witt », Publ. Math. I.H.É.S. 57 (1983), p. 73-212. | Numdam | MR 699058 | Zbl 0538.14012
& -[10] « Nilpotent connections and the monodromy theorem: Applications of a result of Turrittin », Publ. Math. I.H.É.S. 39 (1970), p. 175-232. | Numdam | MR 291177 | Zbl 0221.14007
-[11] « Integral -adic differential modules », in Groupes de Galois arithmétiques et différentiels, Sémin. Congr., vol. 13, Soc. Math. France, 2006, p. 263-292. | MR 2316354 | Zbl 1158.13009
-[12] Lifting -modules from positive to zero characteristic", preprint | Numdam | Zbl 1233.13009
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